論工業自動化中計算機控制系統的應用

王梅

摘 要：工業生產企業向著自動化方向發展，對于有效地降低人類的勞動強度，有效地減少企業大規模生產所需的各種成本有著積極地意義。本文首先對于計算機的控制系統進行介紹，然后深層次的介紹工業自動化中計算機控制系統的實際應用。

關鍵詞：計算機控制；自動化；應用

在當前計算機技術飛速發展的今天，社會的各行各業都在不斷地要求提高生產效率，提高工作效率，這些目標的實現最后都不可能離開計算機的應用，發展至今，計算機技術已經有了很多專門的分類，工業控制自動化的領域也不可能離開計算機的實際控制技術。計算機的控制技術本身是一項非常復雜的包含多個學科知識的技術，本文對于相關問題展開相應的探討。

一、計算機控制系統

計算機控制系統的出現在很大的程度上是基于計算機技術以及自動化控制技術的融合，計算機的控制系統就是主要用來實現工業自動化中的中央控制器的監控功能。這整個的系統主要包括外界的硬件系統、軟件的控制算法以及上位機的操縱軟件，這個系統主要是利用計算機的高速計算與處理的能力來進行快速而又準確的命令執行，通過對于一定的需要控制的對象來實現功能上的控制，進而達到一定的控制目的。在實際的對于計算機的控制中，也在很大的程度上需要用到一些輔助的部件來實現相應的控制。上位機軟件的開發目的主要也是為了完成相應意義上的人機交互，建立相應的數據庫，以便可以實施對于工業參數的實際在線的監控，一旦發現異常情況，馬上報警使人覺察，上位機軟件最為重要的功能就是可以人為地進行編程來進行數據的輸入和輸出。計算機系統在整個控制系統進行運轉時，需要積極地與輔助對象進行信息交換，而且通常意義上的設備間通信具有兩種方式，即有線和無線。計算機控制系統主要的目的有著以下的幾個方面：第一是對于運動對象的一些運動過程進行相應的控制以便實現一些目的；第二就是對于被操控的對象來進行合理的控制，以便可以達成最優化的控制目標。

二、計算機的控制系統介紹

計算機的控制系統從廣義上來說就主要是分為兩個部分，即軟件加硬件。要想達到對于被控制的目標的有效控制，就需要專門的信號采集器來采集相應的信號、模擬信號的轉換設備以及模擬數字的轉化設備。在工業的自動化過程中一般都是采取的及時控制，所以對于計算機的運行速度方面并沒有嚴格的要求，但是對于計算機的系統可靠性方面有著極高的要求，需要在最短的時間內做出必要的反應。計算機對于整個的過程進行控制主要是通過以下的幾個途徑來實現的：第一要對被控制的目標進行數據的采集，然后把這些數據來輸送給工業控制的計算機進行初步處理；第二就是進行決策，這個過程的實現需要使用專業的軟件來對于采集到的數據進行必要的監控以及對于被監控的參數做出必要的修改，然后就使得計算機可以按照已經計劃好的控制程序來對于下一步需要執行的命令進行過程的執行；第三就是通過實時控制系統來以及相應的計算決策，通過任務的執行機構來對于任務進行安排，通過發送出去的控制信號來進行任務的分配，并且再加上相應的任務執行部分來完成整個的控制任務。通過以上的三個過程不斷地進行往復循環來保障整個的系統可以按照相應的品質要求來進行工作，而且還要對一些突發情況進行及時與必要的處理。

三、計算機控制系統目前在工業自動化中的運用

一般來說，鉆機是鉆探工作的重要裝備，一旦引進了工業計算機控制系統，可以實時的鉆機鉆探作業時的參數進行檢測，可以大大的解放人力，最大限度的實現鉆機的自動化。

（一）從控制系統總體的硬件來看。鉆探作業中計算機硬件部分主要可以分為以下幾個部分：檢測部分、鉆進參數檢測部分、鉆機自控部分，一般來說，在乎鉆探工業中，計算機控制系統都是采取的兩級分布式控制，一級為上位機，一般會采用穩定性高的工控機，可以應用于惡劣的自然環境下，抗干擾能力強，對于鉆探作業來說，最為合適。第二級為下位機，這部分主要負責數據的采集、傳遞任務，主要由傳感器、信號器、光電編碼器組成，還有可以編程的邏輯控制器，對各種鉆進參數進行采集處理、輸出控制，進而實現整個系統的自控。

（二）從控制系統總體的軟件來看。控制系統總體的軟件主要集中在控制算法上，由于鉆機目前常用的是液壓方式，給進系統采用的是先導式比例溢流閥對進油缸的給進力進行控制，回轉系統采用的是電控比例變量泵對液壓馬達的流量進行控制，這樣一來就可以實現對回轉速度的掌握，為了實現對鉆機的控制，進行鉆機自動化作業，我們可以采用增量式控制算法。

（三）注重上位機系統的開發。上位機系統的開發對自動化的意義不言而喻，一般可以使用組態軟件，這樣可以實現對實時畫面的快速傳送，讓設備操作人員第一時間了解到地下設備的運行情況，對于檢測參數、現場數據、趨勢預測等方面做到心里有底，除此之外，上位機軟件在開發過程中還要加入腳本編程能力，這樣以來可以方便數據處理方式的變化，增加靈活性。

結語：伴隨著當今社會向著人類新紀元的發展趨勢來看，計算機在工業生產中的運用有效地擴大了工業自動化領域的覆蓋廣度和深度，而且也在很大的程度上提高了相應的工業企業的生產效率，這種技術的使用為企業實際的創造了非常大的利潤。

參考文獻：

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